模擬高海拔訓練

verticalrunning

有些選手會固定在的一段期間到進行移地訓練,一般上都會選擇在高海拔地區進行訓練,其中一個原因是為了加強自己的有氧能力。

為什麼高海拔訓練可以增加有氧能力?

說到高海拔,大家第一個會想到的是空氣稀薄,在這個環境之下進行訓練,相對的耗氧量會很大,回到平地之後,表現會變好。前面這個解釋只說明了兩者之間的相關性,這只是表面的結果。如果你想再了解更多,不妨再進一步的問,表現的是用什麼當作指標?空氣稀薄對身體能夠帶來什麼樣的刺激?了解了背後原理,是否有其他替代方案?

這裡的表現是以最大攝氧量為指標,而最大攝氧量會一般會與跑步經濟性劃上等號。在Levine, Benjamin D., and James Stray-Gundersen的“Living high-training low”研究中(1)就指出,只要在高海拔環境生活,在低海拔環境訓練,會到平地後,能夠有效加強自己的表現。在這個研究中,他把實力相差不大的39位跑者分成了三組,分別為:

  1. 低海拔生活(150公尺),低海拔訓練(150公尺)
  2. 高海拔生活(2500公尺),低海拔訓練(150公尺)
  3. 高海拔生活(2500公尺),高海拔訓練(2500公尺)

其中第2組“高海拔生活,低海拔訓練”的組別有較為明顯的變化,紅血球數量增加了9%,最大攝氧量增加了5%,回到平地後進行5000公尺測驗,也有顯著的進步。

美國的長道滑冰(long track skate)國家隊也在使用高海拔生活,低海拔訓練的方法之後,在2002與2006年的冬季奧運獲得了不錯的成績。

缺氧狀態下的生理反應

大氣壓強會隨著海拔的增高而下降,大氣中氧氣的分壓也會隨着海拔升高而變少,這時候攜帶氧氣的紅血球數量就會變少,血液中氧氣的含量能夠通過血氧偵測器測量獲得。

在平地時,我們的血氧飽和度介於95%~99%,而到了高海拔地區之後,這個數值就會開始降低。在海拔3000-4000米的地方,我們的血氧飽和度將會下降至90%左右。

sao2
血氧飽和度SpO2與SaO2的分別在於測量方式的不同,不過差別不大,以下統一使用SpO2

而在長期缺氧的狀態之下,腎臟就會開始釋放紅血球生成素(英語:Erythropoietin,簡稱EPO),EPO能夠刺激骨髓,進行紅血球的增城與成熟,體內的紅血球數量就會上升,這時候身體的攜氧能力就會上升。(EPO是自行車選手蘭斯阿姆斯壯曾經使用過的禁藥之一)。

更多內容,可以參考這個影片:

雖然這是禁藥,不過通過上面的解釋,我們就能夠知道,在缺氧的狀態之下,能夠刺激EPO的分泌,而這個方法,除了能夠通過高海拔訓練獲得之外,還有其他方法嗎?

上面的表格提到,在海拔3000米-4000米的時候,體內的血氧飽和度會在90%左右,這個狀態時缺氧狀態,所以如果我們能夠在平地模擬出這麼一個缺氧狀態,那麼我們就能夠獲得這個效果。以下是一名自行車手模擬高海拔訓練的影片,你能夠注意到,他在過程中,能夠把血氧飽和度水平下降至90%以下。

什麼是缺氧狀態?如何模擬?

上面提到了,在缺氧狀態之下,體內的二氧化碳濃度的提升,體內的血氧飽和度會下降,這時能夠刺激腎臟釋放EPO。那要如何模擬呢?答案是屏住呼吸(breath hold),屏住呼吸的狀態之下,體內的二氧化碳濃度會組間上升,這時體內就會處於缺氧狀態。

而影片中的自行車手則是在騎行的過程中,吸氣與吐氣之後,屏住呼吸,繼續騎行,這時候身體會處於缺氧的狀態,血氧飽和度下降,這樣就能夠模擬在高海拔訓練的情境了。

不過,這種訓練並不是能夠馬上模擬出來的,在這之前,必須通過一些基礎訓練才能夠辦到,可以先從靜止的屏住呼吸開始,當你能夠在吸氣呼氣之後,屏住呼吸至少30秒之後,才能開始下一步的訓練,走路,接著進階到跑步。

詳細的訓練方法,將會在下一篇文章說明。

在進行訓練之前,請先尋求專業醫師幫助或意見。如果有任何不清楚與錯誤,歡迎指出與指教。

參考資料:

  1.  https://www.physiology.org/doi/abs/10.1152/jappl.1997.83.1.102
  2. https://www.amazon.com/Oxygen-Advantage-Scientifically-Breathing-Techniques/dp/0062349473

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